Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Extremadura 2025 · Ordinaria

1. SISTEMAS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS (2,5 puntos)

Una empresa encargada de la distribución de gas natural y gas propano en la comunidad de Extremadura quiere diseñar un sistema de control de un depósito de gas propano que contemple las siguientes variables: temperatura del depósito (A), presión del gas (B), nivel de la fase líquida (C) y la masa total (D).

El depósito posee cuatro sensores con dos posiciones lógicas ("1" y "0") cada uno, utilizándose para monitorizar la temperatura (A), la presión (B), el nivel (C) y el peso (D) del producto contenido. Al valor alto de cada una de las variables se le asigna la posición "1" mientras que al valor bajo se le asigna la posición "0".

Se desea que la alarma (S) actúe cuando se dé cualquiera de estas circunstancias:

Alta temperatura, bajo nivel y alto peso.

Alta temperatura, bajo nivel y bajo peso.

Alta temperatura, alta presión y alto nivel.

Baja temperatura, alta presión y bajo nivel.

1.1.

Elaborar la tabla de verdad de dicho sistema. [1 punto]

Introduce el valor de la salida $S$ (0 o 1) para cada combinación de las variables de entrada:

Fila · A · B · C · D · S

1.2.

Obtener la función lógica en su primera forma canónica (suma de minitérminos). [0,5 puntos]

1.3.

Simplificar la función por el método de Karnaugh. [0,5 puntos]

1.4.

Representar el circuito lógico correspondiente. [0,5 puntos]

2. MATERIALES Y FABRICACIÓN (2,5 puntos)

Para determinar la dureza Brinell de un material se ha utilizado una bola de $6\text{ mm}$ de diámetro y se ha elegido una constante $K = 25$, obteniéndose una huella de $1{,}90\text{ mm}$ de diámetro. Calcula:

2.1.1.

Dureza Brinell del material. [1,25 puntos]

HB (kp/mm²)

2.1.2.

Profundidad de la huella. [1,25 puntos]

2.2. En un ensayo Charpy la maza de $30\text{ kg}$ ha caído desde una altura de $100\text{ cm}$ y, después de romper la probeta de sección cuadrada de $10\text{ mm}$ de lado y $2\text{ mm}$ de profundidad de la entalla, se ha elevado hasta una altura de $60\text{ cm}$.

2.2.1.

Averigua la energía empleada en la rotura. [1,25 puntos]

2.2.2.

Calcula la resiliencia del material de la probeta. [1,25 puntos]

3.1. La viga simplemente apoyada de la figura está sometida a una carga uniformemente distribuida de $200\text{ N/m}$. Se pide:

3.1.1.

Calcular las ecuaciones de los esfuerzos cortantes y momentos flectores. [1,25 puntos]

3.1.2.

Dibujar los diagramas correspondientes. [1,25 puntos]

3.2. Un fluido refrigerante circula a baja temperatura a través de las paredes del compartimento de un congelador para mantenerlo a $-7\text{ }^\circ\text{C}$ cuando la temperatura del aire circundante es de $18\text{ }^\circ\text{C}$. La cesión de calor del congelador al fluido refrigerante es de $27{,}8\text{ kW}$ y la potencia para producir el ciclo frigorífico es de $8{,}35\text{ kW}$. Se pide:

3.2.1.

El coeficiente de operación del frigorífico real, es decir, su eficiencia real. [1 punto]

3.2.2.

La eficiencia máxima que podría tener un frigorífico que operara entre las mismas temperaturas. [0,75 puntos]

3.2.3.

El calor entregado al aire de la cocina donde se encuentra el frigorífico, durante una hora de funcionamiento, en kJ. [0,75 puntos]

kJ

4.1. Dado el diagrama de bloques de la figura, obtén la función de transferencia. [2,5 puntos]

4.2. Simplifica el siguiente sistema de control hasta conseguir la función de transferencia del sistema. (2,5 puntos)